KR20210115469A - 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210115469A
KR20210115469A KR1020200031306A KR20200031306A KR20210115469A KR 20210115469 A KR20210115469 A KR 20210115469A KR 1020200031306 A KR1020200031306 A KR 1020200031306A KR 20200031306 A KR20200031306 A KR 20200031306A KR 20210115469 A KR20210115469 A KR 20210115469A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
electrode
reflective region
reflective
layer
Prior art date
Application number
KR1020200031306A
Other languages
English (en)
Inventor
이성훈
주원제
송선진
구현
한성현
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020200031306A priority Critical patent/KR20210115469A/ko
Priority to US17/154,314 priority patent/US12069889B2/en
Publication of KR20210115469A publication Critical patent/KR20210115469A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/85Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/856Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/875Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K59/878Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
    • H01L51/5271
    • H01L27/32
    • H01L51/504
    • H01L51/5203
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/15Hole transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/16Electron transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17Carrier injection layers
    • H10K50/171Electron injection layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/351Thickness
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/875Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K59/876Arrangements for extracting light from the devices comprising a resonant cavity structure, e.g. Bragg reflector pair

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 개시에 따른 일 실시예는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 마련된 백색 유기 발광 구조체, 상기 백색 유기 발광 구조체 상에 마련된 제2 전극 및 상기 제1 전극 하부에 마련되며, 상기 제2 전극과 서로 다른 이격 거리를 형성하도록 서로 다른 높이를 가지는 제1 반사 영역, 제2 반사 영역 및 제3 반사 영역을 가지는 반사층을 포함하는 발광 소자를 제공한다. 반사층의 표면 상의 상기 제1 반사 영역, 제2 반사 영역 및 제3 반사 영역 중 적어도 하나의 영역에는 복수 개의 오목부가 마련될 수 있고, 이에 따라, 발광 소자의 색순도가 향상될 수 있다.

Description

발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{Light emitting device and display apparatus including the light emitting device}
본 개시에 따른 실시예들은 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오목부를 가지는 반사층과 전극으로 형성된 마이크로 캐비티를 포함하는 유기 전계 발광 소자 및 유기 전계 발광 디스플레이 장치에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자(organic light emitting device; OLED)는, 양극(anode)으로부터 공급되는 정공(hole)과 음극(cathode)으로부터 공급되는 전자(electron)가 유기 발광층 내에서 결합하여 광을 방출함으로서 화상을 형성하는 디스플레이 소자이다. 이러한 유기 전계 발광소자는 넓은 시야각, 빠른 응답속도, 얇은 두께, 낮은 제조 비용 및 높은 콘트라스트(contrast) 등과 같은 우수한 디스플레이 특성을 나타낼 수 있다.
또한, 유기 전계 발광 소자에서 유기 발광층의 재료로서 적절한 물질을 선택함으로써 원하는 색을 방출하게 할 수 있다. 이 원리에 따라, 유기 전계 발광 소자를 이용하여 컬러 디스플레이 장치를 구현하는 것이 가능하다. 예를 들어, 청색 화소의 유기 발광층은 청색광을 발생시키는 유기 재료로 이루어지고, 녹색 화소의 유기 발광층은 녹색광을 발생시키는 유기 재료로 이루어지고, 적색 화소의 유기 발광층은 적색광을 발생시키는 유기 재료로 이루어질 수 있다. 또는, 하나의 유기 발광층 내에 청색광, 녹색광 및 적색광을 각각 발생시키는 복수의 유기 재료를 모두 배치하는 RGB OLED방식이 있으며, 서로 보색 관계에 있는 두 종류 이상의 유기 재료들의 쌍을 배치함으로써 백색 유기 전계 발광 소자(W-OLED)를 구현하는 WOLED 방식이 있다.
WOLED 방식의 경우, 공정 측면에서 대면적화에 유리하지만, 각 화소별로 색상을 구현하기 위해서 컬러 필터가 반드시 필요하고, 이에 따른 효율 및 색순도 저하가 발생할 수 있다. RGB OLED 방식은 효율 및 색순도 측면에서는 비교적 우수하나, 발광 소자 제작을 위해, FMM(Fine Metal Mask) 공정이 필요하며, 이에 따른 대면적화가 어렵다는 이슈가 발생할 수 있다.
본 개시에 따른 예시적인 실시예를 통해 향상된 색순도를 가지는 백색 유기 전계 발광 소자를 제공하고자 한다.
본 개시에 따른 예시적인 실시예를 통해 향상된 색순도를 가지는 백색 유기 전계 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
일 실시예는,
제1 전극, 상기 제1 전극 상에 마련된 백색 유기 발광 구조체, 상기 백색 유기 발광 구조체 상에 마련된 제2 전극 및 상기 제1 전극 하부에 마련되며, 상기 제2 전극과 서로 다른 이격 거리를 형성하도록 서로 다른 높이를 가지는 제1 반사 영역, 제2 반사 영역 및 제3 반사 영역을 가지는 반사층을 포함하는, 발광 소자를 제공한다.
상기 반사층의 표면 상의 상기 제1 반사 영역, 제2 반사 영역 및 제3 반사 영역 중 적어도 하나의 영역에는 복수 개의 오목부가 마련될 수 있다.
상기 제1 반사 영역의 높이는 제2 반사 영역의 높이보다 낮고, 상기 제2 반사 영역의 높이는 상기 제3 반사 영역의 높이보다 낮을 수 있다.
상기 제1 반사 영역, 제2 반사 영역 및 제3 반사 영역 중, 상기 제1 반사 영역에 상기 복수 개의 오목부가 마련될 수 있다.
상기 제1 반사 영역, 제2 반사 영역 및 제3 반사 영역 중, 상기 제2 반사 영역에 상기 복수 개의 오목부가 마련될 수 있다.
상기 복수 개의 오목부의 크기는 상기 백색 유기 발광 구조체로부터 발생한 광의 파장보다 작을 수 있다.
상기 복수 개의 오목부는 수평 방향으로 서로 소정의 거리만큼 이격되어, 주기적으로 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 오목부의 깊이는 상기 복수 개의 오목부의 배치 간격보다 짧을 수 있다.
상기 제1 전극은 투명 전극이고, 상기 제2 전극은 광의 일부를 반사하고 일부를 투과시키는 반투과 전극일 수 있다.
상기 제2 전극은 반사성 금속으로 이루어지며, 상기 제2 전극의 두께는 10 nm 내지 20 nm일 수 있다.
상기 제 1 전극은 투명 전극이고 상기 제 2 전극은 반사 전극이며, 상기 반사층은 광의 일부를 반사하고 일부를 투과시키는 반투과성을 가질 수 있다.
상기 반사층은 은(Ag) 또는 은을 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다.
상기 복수 개의 오목부의 깊이는 10nm 내지 100nm일 수 있다.
상기 복수 개의 오목부의 직경은 100nm일 수 있다.
상기 복수 개의 오목부의 배치 주기는 100nm 내지 150nm일 수 있다.
상기 백색 유기 발광 구조체는,
상기 제1 전극 상에 마련된 정공 주입층, 상기 정공 주입층 상에 마련된 정공 수송층, 상기 정공 주입층 상에 마련된 백색 유기 발광층, 상기 백색 유기 발광층 상에 마련된 전자 수송층 및 상기 전자 수송층 상에 마련된 전자 주입층을 포함할 수 있다.
상기 백색 유기 발광층은,
제1 파장의 광을 방출하는 제1 유기 발광층, 상기 제1 유기 발광층 상에 마련되며, 제2 파장의 광을 방출하는 제2 유기 발광층 및 상기 제2 유기 발광층 상에 마련되며, 제3 파장의 광을 방출하는 제3 유기 발광층을 포함할 수 있다.
상기 반사층과 상기 제1 전극 사이에 유전체층이 더 마련될 수 있다.
상기 유전체층은 상기 복수 개의 오목부의 주변을 채우도록 형성될 수 있다.
다른 일 실시예는,
복수 개의 화소를 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
상기 복수 개의 화소 각각은:
제1 전극, 상기 제1 전극 상에 마련된 백색 유기 발광 구조체, 상기 발광 구조체 상에 마련된 제2 전극 및 상기 제1 전극 하부에 마련되며, 상기 제2 전극과 서로 다른 이격 거리를 형성하도록 서로 다른 높이를 가지는 제1 반사 영역, 제2 반사 영역 및 제3 반사 영역을 가지는 반사층을 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 예시적인 실시예를 통해 서로 다른 길이의 복수 개의 마이크로 캐비티 구조 중에서 적어도 하나에 복수 개의 오목부를 마련함으로써, 색순도를 향상시킨 백색 유기 전계 발광 소자를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 발광 소자의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2는 도 1의 백색 유기 발광 구조체의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 3은 도 2의 백색 유기 발광층의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 4는 도 1의 복수 개의 오목부의 단파장의 광에 대한 영향을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 도 1의 복수 개의 오목부의 장파장의 광에 대한 영향을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 도 1의 제1 반사 영역과 제2 전극에 의해 형성되는 마이크로 캐비티에서 공진한 광이 제2 전극을 통해 방출되는 광의 세기 특성을 간략하게 도시한 그래프이다.
도 7은 다른 일 실시예에 따른 오목부를 가지지 않는 계단 형상의 표면을 가지는 반사층을 포함하는 발광 소자의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 8은 반사층의 제1, 제2 및 제3 반사 영역과 제2 전극이 각각 형성하는 마이크로 캐비티들의 광학적 두께(nm)에 따른 공진 매핑을 간략하게 도시한 것이다.
도 9는 도 7의 발광 소자로부터 방출되는 광의 파장별 세기를 간략하게 도시한 그래프이다.
도 10은 또 다른 일 실시예에 따른 발광 소자의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 11은 또 다른 일 실시예에 따른 발광 소자의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 다양한 실시예에 따른 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 대해 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 일 실시예에 따른 발광 소자(1000)의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다. 도 2는 도 1의 백색 유기 발광 구조체(300)의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다. 도 3은 도 2의 백색 유기 발광 구조체(300)의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 1을 참조하면, 발광 소자(1000)는 제1 전극(200), 제1 전극(200) 상에 마련된 백색 유기 발광 구조체(300), 백색 유기 발광 구조체(300) 상에 마련된 제2 전극(400) 및 제1 전극(200) 하부에 마련되며, 제2 전극(400)과 서로 다른 이격 거리를 형성하도록 서로 다른 높이를 가지는 제1 반사 영역(101), 제2 반사 영역(102) 및 제3 반사 영역(103)을 가지는 반사층(100)을 포함할 수 있다.
발광 소자(1000)는 유기 전계 발광 다이오드(OLED; organic light emitting diode)일 수 있다. 예컨대, 도 2를 참조하면, 백색 유기 발광 구조체(300)는 정공 주입층(hole jnjection layer, 301), 정공 주입층(301) 상에 마련된 정공 수송층(hole tranfer layer, 302), 정공 수송층(302) 상에 마련된 백색 유기 발광층(white organic emission layer, 303), 유기 발광층(303) 상에 마련된 전자 수송층(electron transfer layer, 304), 및 전자 수송층(304) 상에 마련된 전자 주입층(electron injection layer, 305)을 포함할 수 있다. 또한, 도 2에는 도시되지 않았지만, 백색 유기 발광 구조체(300)는 필요에 따라 다양한 추가적인 층들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 백색 유기 발광 구조체(300)는 정공 수송층(302)과 백색 유기 발광층(303) 사이에 전자 저지층(electron block layer)을 더 포함할 수 있고, 또한 백색 유기 발광층(303)과 전자 수송층(304) 사이에 정공 저지층(hole block layer)을 더 포함할 수도 있다. 이러한 구조에서, 정공 주입층(301) 및 정공 수송층(302)을 통해 제공된 정공과 전자 주입층(305) 및 전자 수송층(304)을 통해 제공된 전자가 백색 유기 발광층(303)에서 결합하여 광이 발생하게 된다.
또한, 도 3을 참조하면, 백색 유기 발광층(303)은 제1 파장의 광을 방출하는 제1 유기 발광층(10), 제1 유기 발광층(20) 상에 마련되며, 제2 파장의 광을 방출하는 제2 유기 발광층(20) 및 제2 유기 발광층(20) 상에 마련되며, 제3 파장의 광을 방출하는 제3 유기 발광층(30)을 포함할 수 있다. 제1, 제2 및 제3 유기 발광층(10, 20, 30)에서 발생하는 광의 파장은 각각 제1, 제2 및 제3 유기 발광층(10, 20, 30)의 발광 재료의 에너지 밴드갭에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 유기 발광층(10)은 적색 발광 재료를 포함할 수 있다. 또한, 제2 유기 발광층(20)은 녹색 발광 재료를 포함할 수 있다. 나아가, 제3 유기 발광층(30)은 청색 발광 재료를 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1, 제2 및 제3 유기 발광층(10, 20, 30)에서는 각각 적색광, 녹색광, 청색곽이 발생할 수 있고, 이 세 가지 광이 섞여 백색광이 형성될 수 있다. 한편, 도 3에는 도시되지 않았지만, 백색 유기 발광층(303)은 필요에 따라 다양한 추가적인 층들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제1 유기 발광층(10)과 제2 유기 발광층(20) 사이에 추가적인 전자 수송층, 정공 수송층 중 적어도 어느 하나가 더 마련될 수 있다. 또한, 제2 유기 발광층(20)과 제3 유기 발광층(30) 사이에 추가적인 전자 수송층, 정공 수송층 중 적어도 어느 하나가 더 마련될 수 있다.
그러나 전술한 유기 전계 발광 다이오드의 구조는 발광 소자(1000)의 일 예일 뿐이며, 발광 소자(1000)는 유기 전계 발광 다이오드로만 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 실시예에 따른 발광 소자(1000)의 구조 및 원리는 무기 전계 발광 다이오드에도 적용될 수 있다. 이하에서는 편의상, 발광 소자(1000)가 유기 전계 발광 다이오드인 것으로 설명한다.
반사층(100)과 백색 유기 발광 구조체(300) 사이에 배치된 제1 전극(200)은 광(예컨대, 가시광)을 투과시키는 성질을 갖는 투명 전극이고, 정공을 제공하는 양극의 역할을 할 수 있다. 제1 전극(200)의 반사층(100)과 접하는 부분은 계단 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사층(100)의 서로 다른 높이를 가지는 제1 반사 영역(101), 제2 반사 영역(102) 및 제3 반사 영역(103)과 각각 접하는 제1 전극(200)의 부분 영역들 역시 서로 다른 높이를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1, 제2 및 제3 반사 영역(101, 102, 103)과 제2 전극(400) 사이의 이격 거리는 상이하지만, 반사층(100)의 하부면과 제2 전극(400)의 상부면 사이의 거리는 일정할 수 있다.
백색 유기 발광 구조체(300)의 상부에 배치된 제2 전극(400)은 광의 일부를 반사하고 일부를 투과시키는 반투과 전극이고, 전자를 제공하는 음극의 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 제1 전극(200)은 상대적으로 높은 일함수를 갖는 재료로 이루어지고 제2 전극(400)은 상대적으로 낮은 일함수를 갖는 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(200)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indume zinc oxide), AZO(aluminium zinc oxide)와 같은 투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide)을 포함할 수 있다. 또한, 제2 전극(400)은 매우 얇은 두께의 반사성 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(400)은 은(Ag)과 마그네슘(Mg)의 혼합층 또는 알루미늄(Al)과 리튬(Li)의 혼합층을 포함할 수 있다. 또한, 제2 전극(400)의 두께는 약 10 nm 내지 20 nm일 수 있다. 제2 전극(400)의 두께가 매우 얇기 때문에 백색 유기 발광 구조체(300)로부터의 광의 일부가 제2 전극(400)을 투과할 수 있다. 이 경우, 백색 유기 발광 구조체(300)로부터의 광은 발광 소자(1000)의 상부를 향해 방출될 수 있다.
한편, 제 1 전극(200)은 투명 전극이고 제 2 전극(400)은 반사 전극일 수 있다. 이 경우, 반사층(100)은 광의 일부를 반사하고 일부를 투과시키는 반투과성을 가질 수 있다. 이에 따라, 백색 유기 발광 구조체(300)로부터의 광은 발광 소자(1000)의 하부를 향해 방출될 수 있다. 이하에서는 백색 유기 발광 구조체(300)로부터의 광이 발광 소자(1000)의 상부를 향해 방출되는 경우를 예로 들어 반사층(100)의 기능을 설명한다.
영역 별로 서로 다른 높이를 가지는 반사층(100)은 제2 전극(400)과 함께 다양한 길이의 마이크로 캐비티를 구성할 수 있다. 예를 들어, 반사층(100)의 제1 영역(101)과 제2 전극(400)은 제1 공진 파장(λ1)을 가지는 제1 마이크로 캐비티(L1)를 형성할 수 있다. 또한, 반사층(100)의 제2 영역(102)과 제2 전극(400)은 제2 공진 파장(λ2)을 가지는 제2 마이크로 캐비티(L2)를 형성할 수 있다. 나아가, 반사층(100)의 제3 영역(103)과 제2 전극(400)은 제3 공진 파장(λ3)을 가지는 제3 마이크로 캐비티(L3)를 형성할 수 있다. 백색 유기 발광 구조체(300)에서 발생한 광은 반사층(100)과 제2 전극(400) 사이를 왕복하며 공진할 수 있다. 이 때, 광이 반사층(100)의 제1 영역(101)과 제2 전극(400) 사이에서 공진한 후에, 제1 공진 파장(λ1)에 해당하는 광(예를 들어, 적색광(R))이 제2 전극(400)을 통해 외부로 방출될 수 있다. 또한, 광이 반사층(100)의 제2 영역(102)과 제2 전극(400) 사이에서 공진한 후에, 제2 공진 파장(λ2)에 해당하는 광(예를 들어, 녹색광(G))이 제2 전극(400)을 통해 외부로 방출될 수 있다. 나아가, 광이 반사층(100)의 제3 영역(103)과 제2 전극(400) 사이에서 공진한 후에, 제3 공진 파장(λ3)에 해당하는 광(예를 들어, 청색광(B))이 제2 전극(400)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
제1, 제2 및 제3 공진 파장(λ1, λ2, λ3)은 제1, 제2 및 제3 마이크로 캐비티(L1, L2, L3)의 광학적 두께(optical thickness)에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로 캐비티(L1)의 광학적 두께는 n*(λ1/2) (n은 자연수)일 수 있다. 이러한 제1, 제2 및 제3 마이크로 캐비티(L1, L2, L3)의 광학적 두께는 백색 유기 발광 구조체(300)와 제1 전극(200)의 광학적 두께에 의해 결정될 수 있다. 여기서, 백색 유기 발광 구조체(300)와 제1 전극(200)의 광학적 두께는 단순한 물리적인 두께가 아니라 백색 유기 발광 구조체(300)와 제1 전극(200)의 재료들의 굴절률을 고려한 두께이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 백색 유기 발광 구조체(300)의 광학적 두께를 일정하게 유지한 채, 제1 전극(200)의 광학적 두께를 조절함으로써, 제1, 제2 및 제3 마이크로 캐비티(L1, L2, L3)의 광학적 두께를 조절할 수 있다. 제1 전극(200)의 광학적 두께는 반사층(100)의 제1, 제2 및 제3 영역(101, 102, 103)의 높이에 따라 정해질 수 있다. 제1, 제2 및 제3 공진 파장(λ1, λ2, λ3)이 각각 적색광(R), 녹색광(G), 청색광(B)의 중심 파장과 일치하도록, 제1 전극(200)의 광학적 두께가 정해질 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크로 캐비티(L1)의 광학적 두께가 제2 마이크로 캐비티(L2)의 광학적 두께보다 두꺼워지도록, 반사층(100)의 제1 반사 영역(101)의 높이가 제2 반사 영역(102)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다. 또한, 제2 마이크로 캐비티(L2)의 광학적 두께가 제3 마이크로 캐비티(L3)의 광학적 두께보다 두꺼워지도록, 반사층(100)의 제2 반사 영역(102)의 높이가 제3 반사 영역(103)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.
반사층(100)은 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사층(100)은 은(Ag) 또는 은을 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 반사층(100)은 은 이외의 다른 금속을 포함할 수 있다.
한편, 반사층(100)의 표면 상의 제1 반사 영역(101), 제2 반사 영역(102) 및 제3 반사 영역(103) 중 적어도 하나의 영역에는 복수 개의 오목부(NH)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 제1 반사 영역(101), 제2 반사 영역(102) 및 제3 반사 영역(103) 중, 제1 반사 영역(101)에 복수 개의 오목부(NH)가 마련될 수 있다. 이에 따라, 제1 반사 영역(101)에만 복수 개의 오목부(NH)가 마련될 수 있다.
복수 개의 오목부(NH)는 반사층(100)의 표면에 형성된 복수 개의 트렌치 구조일 수 있다. 복수 개의 오목부(NH)의 단면은 원일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 복수 개의 오목부(NH)의 단면은 삼각형, 사각형 등의 다각형을 포함할 수 있다. 복수 개의 오목부(NH)의 크기는 백색 유기 발광 구조체(300)로부터 발생한 광의 파장보다 작을 수 있다. 복수 개의 오목부(NH)는 수평 방향으로 서로 소정의 거리만큼 이격되어, 주기적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 오목부(NH)의 배치 주기는 100nm 내지 150nm일 수 있다. 이 때, 수평 방향이란 반사층(100), 제1 전극(200), 백색 유기 발광 구조체(300) 및 제2 전극(400)이 적층된 두께 방향과 수직인 방향을 의미한다. 그러나 복수 개의 오목부(NH)가 주기적으로 배치되는 것에 한정되는 것은 아니며, 복수 개의 오목부(NH)는 불규칙적으로 배치될 수 있다. 복수 개의 오목부(NH)의 깊이는 복수 개의 오목부(NH)의 배치 주기보다 짧을 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 오목부(NH)의 배치 주기는 100nm이상일 수 있고, 깊이는 10nm 내지 100nm이하일 수 있다. 복수 개의 오목부(NH)의 직경은 복수 개의 오목부(NH)의 배치 간격과 같거나 작을 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 오목부(NH)의 배치 주기는 100nm 이상일 수 있고, 직경은 100nm일 수 있다. 복수 개의 오목부(NH)의 기능에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 후술한다.
도 4는 도 1의 복수 개의 오목부(NH)의 단파장의 광에 대한 영향을 개략적으로 도시한 것이다. 도 5는 도 1의 복수 개의 오목부(NH)의 장파장의 광에 대한 영향을 개략적으로 도시한 것이다. 도 4 및 도 5에서 복수 개의 오목부(NH)는 소정의 배치 간격(s)만큼 이격되어 주기적으로 배치될 수 있다. 또한, 복수 개의 오목부(NH)는 일정한 직경(a) 및 깊이(d)를 가질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 후술하는 복수 개의 오목부(NH)의 기능은 복수 개의 오목부(NH)가 불규칙적으로 배치되고, 서로 다른 직경(a) 및 깊이(d)를 가지는 경우에도 나타날 수 있다.
도 4를 참조하면, 백색 유기 발광 구조체(300)로부터의 단파장(λs)의 광(예를 들어, 청색광)이 진행하여 반사층(100)의 오목부(NH)에 도달한 경우, 단파장(λs)의 광의 일부는 오목부(NH) 내부로 전파(propagation)될 수 있다. 다시 말해, 단파장(λs)의 광은 오목부(NH)에 도달하면, 단파장(λs)의 광의 일부는 오목부(NH) 내부로 진행하게 되고, 이에 따라, 반사층(100)에 의해 반사되는 단파장(λs)의 광의 양이 감소할 수 있다.
도 5를 참조하면, 백색 유기 발광 구조체(300)로부터의 장파장(λl)의 광이 진행하여 반사층(100)의 오목부(NH)에 도달한 경우, 장파장(λl)의 광은 컷오프(cutoff)될 수 있다. 다시 말해, 장파장(λl)의 광은 오목부(NH) 내부로 진행하지 않고, 반사층(100)에 의해 반사될 수 있다.
도4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 오목부(NH)에 의해, 반사층(100)에 의해 반사되는 단파장(λs)의 광의 양이 감소될 수 있고, 이에 따라, 반사층(100) 및 제2 전극(400) 사이에서의 단파장(λs)의 광의 공진 현상이 감소할 수 있다. 이러한 원리를 이용하면, 발광 소자(1000)의 색순도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 다시 도 1을 참조하면, 반사층(100) 표면 상의 제1 영역(101)에 마련된 복수 개의 오목부(NH)에 의해서, 제1 영역(101)과 제2 전극(400) 사이에서는 백색 유기 발광 구조체(300)로부터의 단파장(λs)의 광의 공진 현상이 억제될 수 있다. 반면에, 오목부(NH)가 마련되더라도, 반사층(100)에 의해 반사되는 장파장(λl)의 광의 양은 감소되지 않으므로, 제1 영역(101)과 제2 전극(400) 사이에서 발생하는 백색 유기 발광 구조체(300)로부터의 장파장(λl)의 광의 공진 현상은 유지될 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(101) 제2 전극(400) 사이에서 공진하여 제2 전극(400) 외부로 방출되는 장파장(λl)의 광의 색순도는 반사층(100) 표면 상의 제1 영역(101)에 오목부(NH)가 마련되지 않은 경우에 비해 향상될 수 있다.
도 6은 도 1의 제1 반사 영역(101)과 제2 전극(400)에 의해 형성되는 마이크로 캐비티에서 공진한 광이 제2 전극(400)을 통해 방출되는 광의 세기 특성을 간략하게 도시한 그래프이다. 도 6의 그래프의 가로축은 광의 파장을 나타내고, 세로축은 광의 세기를 나타낸다. 제1 곡선(b1), 제2 곡선(b2), 제3 곡선(b3), 제4 곡선(b4)은 모두, 제1 반사 영역(101)과 제2 전극(400)에 의해 형성되는 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 마이크로 캐비티의 공진 파장이 적색광의 중심 파장과 일치하도록 정해진 경우의 결과를 나타낸다. 예를 들어, 제2 곡선(b2)은, 제1 반사 영역(101)과 제2 전극(400)에 의해 형성되는 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 552nm인 경우의 결과이다. 제3 곡선(b3)은, 제1 반사 영역(101)과 제2 전극(400)에 의해 형성되는 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 545nm인 경우의 결과이다. 제4 곡선(b1)은, 제1 반사 영역(101)과 제2 전극(400)에 의해 형성되는 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 547nm인 경우의 결과이다.
또한, 제1 곡선(b1)은 반사층(100)의 표면의 제1 반사 영역(101)에 복수 개의 오목부(NH)가 마련되지 않고, 반사층(100)의 표면의 제1 반사 영역(101)이 평평한 경우의 광의 세기 특성을 나타낸다. 제2 곡선(b2)은 100nm의 직경, 60nm의 깊이, 150nm의 배치 간격을 가지는 복수 개의 오목부(NH)가 반사층(100)의 표면의 제1 반사 영역(101)에 형성된 경우의 광의 세기 특성을 나타낸다. 제3 곡선(b3)은 100nm의 직경, 100nm의 깊이, 100nm의 배치 간격을 가지는 복수 개의 오목부(NH)가 반사층(100)의 표면의 제1 반사 영역(101)에 형성된 경우의 광의 세기 특성을 나타낸다. 제4 곡선(b4)은 100nm의 직경, 60nm의 깊이, 100nm의 배치 간격을 가지는 복수 개의 오목부(NH)가 반사층(100)의 표면의 제1 반사 영역(101)에 형성된 경우의 광의 세기 특성을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 제1 곡선(b1), 제2 곡선(b2), 제3 곡선(b3) 및 제4 곡선(b4) 모두의 경우, 약 630nm의 파장의 적색광 영역의 광의 세기가 다른 영역의 광의 세기에 비해 두드러질 수 있다. 이는, 제1 반사 영역(101)과 제2 전극(400)에 의해 형성되는 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 마이크로 캐비티의 공진 파장이 적색광의 중심 파장과 일치하도록 정해지기 때문이다. 한편, 제1 곡선(b1), 제2 곡선(b2), 제3 곡선(b3) 및 제4 곡선(b4)으로 순차적으로 이동할수록, 약 400nm 내지 430nm의 파장의 청색광 영역의 광의 세기가 순차적으로 약해질 수 있다. 예를 들어, 제1 곡선(b1)과 나머지 제2, 제3 및 제4 곡선(b2, b3, b4)를 비교하면, 복수 개의 오목부(NH)가 마련된 경우가 마련되지 않은 경우에 비해, 청색광의 세기가 약함을 알 수 있다. 나아가, 제1 곡선(b1), 제2 곡선(b2) 및 제3 곡선(b3)을 비교하면, 오목부(NH)의 형상을 조절함에 따라, 청색광 영역의 광의 세기가 점점 약해짐을 알 수 있다. 이처럼, 반사층(100)의 표면의 제1 반사 영역(101)에 형성된 복수 개의 오목부(NH)에 의해서, 적색광이 공진하도록 형성된 제1 마이크로 캐비티(L1)로부터의 청색광의 방출을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 마이크로 캐비티(L1)를 포함하는 발광 소자(1000)의 색순도가 향상될 수 있다.
도 7은 다른 일 실시예에 따른 오목부를 가지지 않는 계단 형상의 표면을 가지는 반사층(110)을 포함하는 발광 소자(1100)의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다. 도 8은 반사층(110)의 제1, 제2 및 제3 반사 영역(111, 112, 113)과 제2 전극(410)이 각각 형성하는 마이크로 캐비티들의 광학적 두께(nm)에 따른 공진 매핑을 간략하게 도시한 것이다. 도 7의 발광 소자(1100)는 도 1의 발광 소자(1000)와 비교하여 반사층(110)이 복수 개의 오목부를 포함하지 않는다는 점을 제외하고는 실질적으로 동일할 수 있다. 도 7을 설명함에 있어, 도 1과 중복되는 내용은 생략한다.
도 7을 참조하면, 발광 소자(1100)는 제1 전극(210), 제1 전극(210) 상에 마련된 백색 유기 발광 구조체(310), 백색 유기 발광 구조체(310) 상에 마련된 제2 전극(410) 및 제1 전극(210) 하부에 마련되며, 제2 전극(410)과 서로 다른 이격 거리를 형성하도록 서로 다른 높이를 가지는 제1 반사 영역(111), 제2 반사 영역(112) 및 제3 반사 영역(113)을 가지는 반사층(110)을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 발광 소자(1100)의 제1 반사 영역(111)과 제2 전극(410)에서 적색광의 2차 공진(R2) 및 청색광의 3차 공진(B3)이 일어날 수 있다. 발광 소자(1100)의 제2 반사 영역(112)과 제2 전극(410)에서는 녹색광의 2차 공진(G2)이 일어날 수 있다. 발광 소자(1100)의 제3 반사 영역(113)과 제2 전극(410)에서는 청색광의 2차 공진(B2)이 일어날 수 있다.
도 8을 참조하면, 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 180nm 내지 450nm 범위 내인 경우, 적색광의 1차 공진(R1), 녹색광의 1차 공진(G1) 및 청색광의 1차 공진(B1)이 일어날 수 있다. 이 경우, 1차 공진이란, 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 광의 반파장(λ/2)과 일치하는 경우에 일어나는 공진을 의미한다. 예를 들어, 적색광의 1차 공진(R1)은 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 450nm 인 경우에 일어날 수 있다. 또한, 녹색광의 1차 공진(G1)은 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 250nm인 경우에 일어날 수 있다. 나아가, 청색광의 1차 공진(B1)은 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 180nm 인 경우에 일어날 수 있다.
한편, 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 400nm 내지 560nm 범위 내인 경우, 적색광의 2차 공진(R2), 녹색광의 2차 공진(G2) 및 청색광의 2차 공진(B2)이 일어날 수 있다. 이 경우, 2차 공진이란, 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 광의 파장(λ)과 일치하는 경우에 일어나는 공진을 의미한다. 예를 들어, 적색광의 2차 공진(R2)은 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 560nm인 경우에 일어날 수 있다. 또한, 녹색광의 2차 공진(G2)은 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 430nm인 경우에 일어날 수 있다. 나아가, 청색광의 2차 공진(B2)은 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 400nm인 경우에 일어날 수 있다.
나아가, 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 610nm 내지 865nm 범위 내인 경우, 적색광의 3차 공진(R3), 녹색광의 3차 공진(G3) 및 청색광의 3차 공진(B3)이 일어날 수 있다. 이 경우, 3차 공진이란, 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 광의 반파장의 세 배(3*λ/2)와 일치하는 경우에 일어나는 공진을 의미한다. 예를 들어, 적색광의 3차 공진(R3)은 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 865nm인 경우에 일어날 수 있다. 또한, 녹색광의 3차 공진(G3)은 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 700nm인 경우에 일어날 수 있다. 나아가, 청색광의 3차 공진(B3)은 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 610nm인 경우에 일어날 수 있다.
특히, 마이크로 캐비티의 광학적 두께가 약 560nm 내지 610nm 범위 내인 영역(A1)에서는, 적색광의 2차 공진(R2) 및 청색광의 3차 공진(B3)이 동시에 일어날 수 있다. 이러한 현상은 도 7의 제1 반사 영역(111)과 제2 전극(410) 사이에서 일어나는 공진 현상과 동일할 수 있다. 예를 들어, 적색광이 공진하도록 의도된 제1 반사 영역(111) 및 제2 전극(410)에 의해 형성된 마이크로 캐비티에서 적색광뿐만 아니라, 청색광도 공진할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(1100)의 적색의 색순도가 저하될 수 있다.
도 9는 도 7의 발광 소자(1100)로부터 방출되는 광의 파장별 세기를 간략하게 도시한 그래프이다. 제1 곡선(c1)은 제3 반사 영역(113) 및 제2 전극(410) 사이에서 공진한 후에 제2 전극(410)으로 방출되는 광의 파장별 세기를 나타낸다. 제2 곡선(c2)은 제2 반사 영역(112) 및 제2 전극(410) 사이에서 공진한 후에 제2 전극(410)으로 방출되는 광의 파장별 세기를 나타낸다. 제3 곡선(c3)은 제1 반사 영역(111) 및 제2 전극(410) 사이에서 공진한 후에 제2 전극(410)으로 방출되는 광의 파장별 세기를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 제1 곡선(c1)에 나타난 바와 같이, 제3 반사 영역(113) 및 제2 전극(410) 사이에서 공진한 후에 제2 전극(410)으로 방출되는 광은 대부분 청색광 영역의 광일 수 있다. 또한, 제2 곡선(c2)에 나타난 바와 같이, 제2 반사 영역(112) 및 제2 전극(410) 사이에서 공진한 후에 제2 전극(410)으로 방출되는 광은 대부분 녹색광 영역의 광일 수 있다.
그러나, 제3 곡선(c3)에 나타난 바와 같이, 제1 반사 영역(111) 및 제2 전극(410) 사이에서 공진한 후에 제2 전극(410)으로 방출되는 광은 적색광 및 청색광 영역의 광이 혼합되어 있을 수 있다. 이는 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 반사 영역(111) 및 제2 전극(410) 사이에서 적색광의 2차 공진 및 청색광의 3차 공진이 동시에 일어날 수 있기 때문이다.
도 1의 발광 소자(1000)는 반사층(100)의 표면의 제1 반사 영역(101)에 형성된 복수 개의 오목부(NH)를 포함함으로써, 도 7의 발광 소자(1100)보다 향상된 색순도를 가질 수 있다. 이는 전술한 바와 같이, 복수 개의 오목부(NH)는 제1 마이크로 캐비티(L1)로부터의 청색광의 방출을 감소시킬 수 있기 때문이다.
도 10은 또 다른 일 실시예에 따른 발광 소자(1200)의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다. 도 10의 발광 소자(1200)는 제2 반사 영역(122)이 복수 개의 오목부(NH)를 포함한다는 점을 제외하고는, 도 1의 발광 소자(1000)와 실질적으로 동일할 수 있다. 도 10을 설명함에 있어, 도 1과 중복되는 내용은 생략한다.
도 10을 참조하면, 발광 소자(1200)는 제1 전극(220), 제1 전극(220) 상에 마련된 백색 유기 발광 구조체(320), 백색 유기 발광 구조체(320) 상에 마련된 제2 전극(420) 및 제1 전극(220) 하부에 마련되며, 제2 전극(420)과 서로 다른 이격 거리를 형성하도록 서로 다른 높이를 가지는 제1 반사 영역(121), 제2 반사 영역(122) 및 제3 반사 영역(123)을 가지는 반사층(120)을 포함할 수 있다.
제1 반사 영역(121), 제2 반사 영역(122) 및 제3 반사 영역(123) 중, 제1 반사 영역(121) 및 제2 반사 영역(122)에 복수 개의 오목부(NH)가 마련될 수 있다. 이에 따라, 제3 반사 영역(123)에만 복수 개의 오목부(NH)가 마련되지 않을 수 있다.
제2 반사 영역(122)과 제2 전극(422)에 의해 형성된 마이크로 캐비티에서는 녹색광의 2차 공진이 일어날 수 있다. 또한, 이와 동시에, 청색광의 2차 공진도 함께 일어날 수도 있다. 반사층(120)의 표면의 제2 반사 영역(122)에 마련된 복수 개의 오목부(NH)는 제2 반사 영역(122)과 제2 전극(422) 사이에서 일어날 수 있는 청색광의 2차 공진을 억제시킬 수 있다. 이에 따라, 제2 반사 영역(122)과 제2 전극(422)에 의해 형성된 마이크로 캐비티에서 공진한 후에 제2 전극(422)을 통해 방출되는 녹색광의 색순도가 향상될 수 있다.
도 11은 또 다른 일 실시예에 따른 발광 소자(1200)의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다. 도 11의 발광 소자(1300)는 반사층(130)과 제1 전극(230) 사이에 유전체층(530)이 더 마련된다는 점을 제외하고는, 도 1의 발광 소자(1000)와 실질적으로 동일할 수 있다. 도 11을 설명함에 있어, 도 1과 중복되는 내용은 생략한다.
도 11을 참조하면, 발광 소자(1300)는 제1 전극(230), 제1 전극(230) 상에 마련된 백색 유기 발광 구조체(330), 백색 유기 발광 구조체(330) 상에 마련된 제2 전극(430) 및 제1 전극(230) 하부에 마련되며, 제2 전극(430)과 서로 다른 이격 거리를 형성하도록 서로 다른 높이를 가지는 제1 반사 영역(131), 제2 반사 영역(132) 및 제3 반사 영역(133)을 가지는 반사층(130)을 포함할 수 있다.
반사층(130)과 제1 전극(230) 사이에 유전체층(530)이 더 마련될 수 있고, 유전체층(530)은 반사층(130)의 표면의 제1 반사 영역(131) 상에 마련된 복수 개의 오목부(NH)의 주변을 채우도록 형성될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1200)의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 12를 참조하면, 디스플레이 장치(1200)는 제1 화소(P1) 및 제2 화소(P2)를 가지는 복수 개의 화소를 포함할 수 있다. 도 12에는 제1 화소(P1) 및 제2 화소(P2)의 두 개의 화소가 도시되었으나, 디스플레이 장치(1200)는 무수히 많은 화소를 포함할 수 있다. 제1 화소(P1) 및 제2 화소(P2)는 기판(600) 상에 마련될 수 있다. 제1 화소(P1) 및 제2 화소(P2)는 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한 발광 소자(1000, 1100, 1200, 1300)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 화소(P1)는 제1 전극(240), 제1 전극(240) 상에 마련된 백색 유기 발광 구조체(340), 백색 유기 발광 구조체(340) 상에 마련된 제2 전극(440) 및 제1 전극(240) 하부에 마련되며, 제2 전극(440)과 서로 다른 이격 거리를 형성하도록 서로 다른 높이를 가지는 제1 반사 영역(141), 제2 반사 영역(142) 및 제3 반사 영역(143)을 가지는 반사층(140)을 포함할 수 있다. 제1 반사 영역(141) 및 제2 전극(440)은 제1 마이크로 캐비티(L4)를 형성할 수 있다. 제2 반사 영역(142) 및 제2 전극(440)은 제2 마이크로 캐비티(L5)를 형성할 수 있다. 제3 반사 영역(143) 및 제2 전극(440)은 제3 마이크로 캐비티(L6)를 형성할 수 있다.
제2 화소(P2)는 제1 전극(250), 제1 전극(250) 상에 마련된 백색 유기 발광 구조체(350), 백색 유기 발광 구조체(350) 상에 마련된 제2 전극(450) 및 제1 전극(250) 하부에 마련되며, 제2 전극(450)과 서로 다른 이격 거리를 형성하도록 서로 다른 높이를 가지는 제1 반사 영역(151), 제2 반사 영역(152) 및 제3 반사 영역(153)을 가지는 반사층(150)을 포함할 수 있다. 제1 반사 영역(151) 및 제2 전극(450)은 제1 마이크로 캐비티(L7)를 형성할 수 있다. 제2 반사 영역(152) 및 제2 전극(450)은 제2 마이크로 캐비티(L8)를 형성할 수 있다. 제3 반사 영역(153) 및 제2 전극(450)은 제3 마이크로 캐비티(L9)를 형성할 수 있다.
도 12에는 도시되지 않았으나, 디스플레이 장치(1200)는 제1 화소(P1) 및 제2 화소(P2)를 구동시키기 위한 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기한 다양한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있다. 따라서, 예시적인 다양한 실시예에 따른 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.
100, 110, 120, 130, 140, 150: 반사층
101, 111, 121, 131, 141, 151: 제1 반사 영역
102, 112, 122, 132, 142, 152: 제2 반사 영역
103, 113, 123, 133, 143, 153: 제3 반사 영역
200, 210, 220, 230, 240, 250: 제1 전극
300, 310, 320, 330, 340, 350: 백색 유기 발광 구조체
301: 정공 주입층
302: 정공 수송층
303: 백색 유기 발광층
304: 전자 수송층
305: 전자 주입층
400, 410, 420, 430, 440, 450: 제2 전극
L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8: 마이크로 캐비티
NH: 오목부
P1, P2: 화소
1000, 1100, 1200, 1300: 발광 소자
2000: 디스플레이 장치

Claims (20)

  1. 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 마련된 백색 유기 발광 구조체;
    상기 백색 유기 발광 구조체 상에 마련된 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 하부에 마련되며, 상기 제2 전극과 서로 다른 이격 거리를 형성하도록 서로 다른 높이를 가지는 제1 반사 영역, 제2 반사 영역 및 제3 반사 영역을 가지는 반사층; 을 포함하는, 발광 소자.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 반사층의 표면 상의 상기 제1 반사 영역, 제2 반사 영역 및 제3 반사 영역 중 적어도 하나의 영역에는 복수 개의 오목부가 마련되는, 발광 소자.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 반사 영역의 높이는 제2 반사 영역의 높이보다 낮고, 상기 제2 반사 영역의 높이는 상기 제3 반사 영역의 높이보다 낮은, 발광 소자.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 반사 영역, 제2 반사 영역 및 제3 반사 영역 중, 상기 제1 반사 영역에 상기 복수 개의 오목부가 마련되는, 발광 소자.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 반사 영역, 제2 반사 영역 및 제3 반사 영역 중, 상기 제2 반사 영역에 상기 복수 개의 오목부가 마련되는, 발광 소자.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 오목부의 크기는 상기 백색 유기 발광 구조체로부터 발생한 광의 파장보다 작은, 발광 소자.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 오목부는 수평 방향으로 서로 소정의 거리만큼 이격되어, 주기적으로 배치되는, 발광 소자.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 복수 개의 오목부의 깊이는 상기 복수 개의 오목부의 배치 간격보다 짧은, 발광 소자.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 투명 전극이고, 상기 제2 전극은 광의 일부를 반사하고 일부를 투과시키는 반투과 전극인, 발광 소자.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 반사성 금속으로 이루어지며, 상기 제2 전극의 두께는 10 nm 내지 20 nm인 발광 소자.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 투명 전극이고 상기 제2 전극은 반사 전극이며,
    상기 반사층은 광의 일부를 반사하고 일부를 투과시키는 반투과성을 가지는, 발광 소자.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 반사층은 은(Ag) 또는 은을 포함하는 합금으로 이루어지는 발광 소자.
  13. 제2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 오목부의 깊이는 10nm 내지 100nm인, 발광 소자.
  14. 제2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 오목부의 직경은 100nm인, 발광 소자.
  15. 제2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 오목부의 배치 주기는 100nm 내지 150nm인, 발광 소자.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 백색 유기 발광 구조체는,
    상기 제1 전극 상에 마련된 정공 주입층;
    상기 정공 주입층 상에 마련된 정공 수송층;
    상기 정공 주입층 상에 마련된 백색 유기 발광층;
    상기 백색 유기 발광층 상에 마련된 전자 수송층; 및
    상기 전자 수송층 상에 마련된 전자 주입층; 을 포함하는, 발광 소자.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 백색 유기 발광층은,
    제1 파장의 광을 방출하는 제1 유기 발광층;
    상기 제1 유기 발광층 상에 마련되며, 제2 파장의 광을 방출하는 제2 유기 발광층; 및
    상기 제2 유기 발광층 상에 마련되며, 제3 파장의 광을 방출하는 제3 유기 발광층; 을 포함하는, 발광 소자.
  18. 제2 항에 있어서,
    상기 반사층과 상기 제1 전극 사이에 유전체층이 더 마련되는, 발광 소자.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 유전체층은 상기 복수 개의 오목부의 주변을 채우도록 형성되는, 발광 소자.
  20. 복수 개의 화소를 포함하는 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 복수 개의 화소 각각은:
    제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 마련된 백색 유기 발광 구조체;
    상기 발광 구조체 상에 마련된 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 하부에 마련되며, 상기 제2 전극과 서로 다른 이격 거리를 형성하도록 서로 다른 높이를 가지는 제1 반사 영역, 제2 반사 영역 및 제3 반사 영역을 가지는 반사층; 을 포함하는, 디스플레이 장치.
KR1020200031306A 2020-03-13 2020-03-13 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 KR20210115469A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200031306A KR20210115469A (ko) 2020-03-13 2020-03-13 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US17/154,314 US12069889B2 (en) 2020-03-13 2021-01-21 White organic light emitting device comprising reflective layer and display apparatus including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200031306A KR20210115469A (ko) 2020-03-13 2020-03-13 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210115469A true KR20210115469A (ko) 2021-09-27

Family

ID=77665020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200031306A KR20210115469A (ko) 2020-03-13 2020-03-13 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US12069889B2 (ko)
KR (1) KR20210115469A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11469391B2 (en) 2020-11-19 2022-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Light-emitting device and display apparatus including the same

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210111626A (ko) 2020-03-03 2021-09-13 삼성전자주식회사 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20210116108A (ko) 2020-03-17 2021-09-27 삼성전자주식회사 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20220010363A (ko) 2020-07-17 2022-01-25 삼성전자주식회사 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20230039437A (ko) 2021-09-14 2023-03-21 삼성전자주식회사 컬러 변환 필터 및 이를 포함한 디스플레이 장치
KR20230114644A (ko) * 2022-01-25 2023-08-01 삼성전자주식회사 복수의 유기 발광 재료층을 포함하는 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 전자 장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2909223B1 (fr) 2006-11-24 2009-04-10 Commissariat Energie Atomique Electrode de dispositif emissif lumineux de type oled
KR101960759B1 (ko) 2011-04-08 2019-03-21 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
US9319445B2 (en) 2012-10-22 2016-04-19 Spotify Ab Systems and methods for pre-fetching media content
CN104409468B (zh) 2014-10-29 2018-09-14 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其显示装置、制作方法
US20180097202A1 (en) 2016-10-03 2018-04-05 Regents Of The University Of Michigan Enhanced oled outcoupling by suppressing surface plasmon modes
KR102626919B1 (ko) 2017-12-22 2024-01-18 삼성전자주식회사 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
EP3503224B1 (en) * 2017-12-22 2021-01-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Light emitting device and display apparatus including the same
WO2019215530A1 (ja) * 2018-05-11 2019-11-14 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置、及び表示装置の作製方法
KR102607862B1 (ko) * 2018-08-20 2023-11-29 삼성전자주식회사 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US11038148B2 (en) * 2019-01-16 2021-06-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic light-emitting display apparatus including nano-structured mirror
KR102664401B1 (ko) * 2019-01-28 2024-05-08 삼성전자주식회사 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US11448918B2 (en) 2019-01-30 2022-09-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Grating device, screen including the grating device, method of manufacturing the screen and display apparatus for augmented reality and/or virtual reality including the screen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11469391B2 (en) 2020-11-19 2022-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Light-emitting device and display apparatus including the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20210288290A1 (en) 2021-09-16
US12069889B2 (en) 2024-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210115469A (ko) 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
CN110034240B (zh) 发光器件以及包括该发光器件的显示装置
KR102607862B1 (ko) 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US9214497B2 (en) Organic light emitting display device and method of manufacturing the same
KR101434362B1 (ko) 유기 전계 발광소자 및 이를 이용한 컬러 디스플레이 장치
KR102514938B1 (ko) 표시장치
US11653528B2 (en) Light emitting device and display apparatus including the same
CN111446274A (zh) 包括纳米结构镜的有机发光显示装置
WO2016031679A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、照明装置、および表示装置
KR20050067055A (ko) 표시 장치의 제조 방법
TW200541397A (en) Green light-emitting microcavity oled
JP2008515131A (ja) 表示装置
KR102626919B1 (ko) 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR20210116108A (ko) 발광 소자 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
JP2013182775A (ja) 有機エレクトロルミネッセンスパネル
KR20130125241A (ko) 유기 발광 표시 장치 및 그 제조방법
CN108682681B (zh) 显示基板及其制作方法以及显示器件
EP4002506B1 (en) Light-emitting device and display apparatus including the same
TW202036953A (zh) 正面發射型發光二極體元件
KR20220109894A (ko) 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
KR102721078B1 (ko) 나노구조 미러를 포함하는 유기발광 디스플레이 장치
CN108832021A (zh) 有机发光显示面板及有机发光显示装置
WO2014083693A1 (ja) 発光装置
KR20210041892A (ko) 표시장치